欧必翼太赫兹用创新技术破解人体安检难题

        警用装备网讯： 站在安检门下听着蜂鸣报警声响，工作人员手持安检仪器扫遍全身，进入航站楼、高铁站、地铁站，这样的安检场景为大众所熟知，北京经开区科技创新技术正在为安检场景带来颠覆性变化。近日，记者走进区内太赫兹技术创新中心了解到，经过3年多的创新研发，该中心已突破雷达成像、人工智能识别、安检智慧平台等领域的40多项关键技术，获得了20多项发明专利，无感知、精准化、智能化的新型安检装置加速破茧而出，走向轨道交通、民航、企业内保等领域应用，破解高等级的安全防护难题。

　　太赫兹技术创新中心工作人员正在调试新型安检仪

　　无感安检迭代探测器明察秋毫一根针也不放过

　　当前在地铁站、高铁站、航站楼、大型活动现场等场所应用的安检设备，大多为电磁感应安检设备，仅能探测到被检人员身上有无金属物品，需要人员手持设备检测并摸排确认是否携带危险品。安检时间长、劳动强度大，且非金属类危险品无法检出。欧必翼集团作为国家高新技术企业，2017年在北京经开区创立欧必翼太赫兹科技（北京）有限公司，用创新技术破解人体安检难题。

　　2017年，在北京经开区支持下欧必翼太赫兹科技公司牵头设立了太赫兹技术创新中心，成为北京经开区为支撑国际科技创新中心建设而推进设立的一批技术创新中心之一。太赫兹技术创新中心设立当年就研发推出了被动式太赫兹人体安检设备，其具有远距离透视安检功能，可以在3至8米的范围内，让被安检者在不知不觉中完成各种违禁品的自动扫描，管制刀具、粉剂、液体等各种违禁品即可被快速检测出来，并给出报警提示。能够让各种违禁品大白于天下的关键，是应用了太赫兹技术。太赫兹波是红外和微波之间的一个波段，从100G到10T，能够跟非常多的物质分子相互作用，不同的物质在跟太赫兹波起相互作用过程当中，都会产生独特波谱和成像。

　　围绕雷达成像、人工智能识别、安检智慧平台等三大技术领域，太赫兹技术创新中心三年多来突破了40多项关键技术，其中21项技术已获得了发明专利。在被动式人体安检设备方面，太赫兹技术创新中心研发出高带宽、高频率、低噪声的太赫兹低噪放芯片，进一步缩小了人体安检仪的探测器尺寸。“之前的探测器有电脑主机箱那么大，现在缩小到烟盒大小。”太赫兹技术创新中心研发技术负责人张殿坤在实验室指着一大一小两个探测器向记者介绍。

　　探测器体积缩小、生产成本降低，为大规模生产、更多场所应用创造了有利条件。体积虽然缩小，性能却进一步提升，在新型太赫兹人体安检仪实际应用中，能通过无感知方式，在尊重人体隐私的前提下，瞬间显示出物品的形状、大小及在人体位置等信息。如今升级版太赫兹人体安检仪已经推向多个公路检查站、高铁站、地铁站、大型活动现场应用。

　　航天雷达技术转化应用把守特殊工厂检出率国际领先

　　实际上，民航、特殊工厂等领域的安检等级远远高于轨道交通领域，枪械、刀具、易燃易爆等违禁品对民航客机乘客安全威胁更大，而矿产开采场所、银行金库、集成电路生产厂、手机配件生产厂等特殊工厂，不仅要严防携带违禁品人员进入，还要防控重点物品流出。安检等级高也就意味着对安检设备性能要求越高，以往靠传统安检设备加人工检测，无法杜绝内部勾结盗窃，存在一定风险。太赫兹技术创新中心将原本应用在航天领域的合成孔径雷达技术转化，破解行业难题。

　　“雷达天线孔径越大，分辨率越高、画质越清晰，然而天线过大不利于机载、星载，通过一定数量的小口径天线排列组合运动，也能达到大口径雷达天线的性能，这样的合成孔径雷达技术，也能应用在安检设备上。”张殿坤说，为了破解民航、特殊工厂领域的安检难题，太赫兹技术创新中心经过3年时间，突破了多重技术难关，研发出了主动式毫米波人体安检设备。

　　记者跟随张殿坤来到太赫兹技术创新中心实验室看到，试验台上摆放着一个长约两米的毫米波收发阵列，正面密密麻麻排列着凸起的雷达天线，每个雷达天线口径仅为8-9毫米，相当于铅笔头粗细。“最终的主动式安检设备，需要这样的部件拼装成近千个天线合成的探测器，性能相当于50厘米口径天线的雷达。”张殿坤介绍说，在应用场景中，主动式安检设备通过近千个雷达天线发射电磁波、接收反射波，处理分析反射波进行图像三维重建，形成高分辨率的雷达图像，再经过深度学习，就能精准识别被检人体是否携带违禁品，直径2-3毫米的物品也逃不过“火眼金睛”。

　　用起来无感便捷，研发过程中却突破了重重技术难关。相邻的雷达天线同时收发电磁波时，会存在干扰，近千个雷达天线依次工作，效率又太低。太赫兹技术创新中心经过近3年时间研发了“子带扫描”技术，成为国际首创技术，并取得了发明专利。“所谓子带扫描，就是探测器上第一个雷达天线开始从前往后扫描的同时，最后一个雷达天线从后往前扫描。”张殿坤介绍说，探测器双收双发的同时，后端的电子开关以纳秒级速度切换，扫描检测人体仅需两秒钟时间。与国际上同类产品相比，太赫兹技术创新中心开发推出的主动式安检仪扫描速度最快，行业关键指标的检出率也高达95%，远远高于国际同类产品的80%。

　　当前，太赫兹技术创新中心开发的主动式安检仪已在民航领域应用，手机生产厂、造币厂也相继与其洽谈合作，将引进主动式安检仪用于手机面板、钱币等重要物品从厂区中流出，避免带来的商业机密外泄及财产损失。

　　攻克智慧判图核心技术将推向医院协助医生高效诊断

　　随着太赫兹技术创新中心不断攻克技术难关，合成孔径雷达技术正向更多领域探索应用，X光成像的智慧判图是太赫兹技术创新中心最早探索、成效最明显的领域。

　　当前X光成像在医疗领域应用较为广泛， CT机、X光机、核磁共振等医疗器械均采用成像技术，每一张图像都需要医生判图诊断，浪费了大量医疗人力资源，而基层医院即便是拥有了高端CT机、X光机等医疗器械，没有资深的医生判图诊断，也运转不起来。用智能化技术协助医生判图诊断的智慧判图，成为当前亟需解决的问题。

　　在太赫兹技术创新中心，一组研发人员正对照着雷达图像进行样本标注，完善着AI算法。“不同的检测对象，高矮胖瘦体型不同，着装不同，要检测的目标物品不同，都是对智慧判图系统的考验，智慧判图系统与人一样，需要深度学习，积累大量的经验才能成长为‘资深医生’。”张殿坤介绍说，太赫兹技术创新中心通过合成孔径雷达技术，能够让智慧判图系统看到成像图片上肉眼达不到的细枝末节及变化，自主研发的“交错感知无毛框神经系统”赋予了智慧判图系统深度学习的能力，正与知名医院合作，将积累的诊断病历资料导入，培养智慧判图系统这个“资深医生”。

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